[实用新型]一种用于同步辐射GIXAS的原位电化学测试装置

说明书

本实用新型提供一种用于同步辐射GIXAS的原位电化学测试装置，属于电化学测试装置技术领域。该装置包括五维度移动平台、原位电解池和恒温外罩。原位电解池由内部槽和两侧腔构成了连通器模式，包含三电极测试体系。测试前要对装置精细调平；测试时先做电化学初检和预处理，再与同步辐射光源同步测量。本实用新型通过调控液膜厚度控制溶液中光程和投影面积来提高掠入射信号质量，通过开启预测试命令来实现电和光信号的同步测量，获得了金属再钝化过程中性能与结构信息，真实反映电极过程的变化规律，在工程上对材料腐蚀和防护有实践意义。本装置可广泛用于光谱技术在含水体系的原位测量，操作简单，便于维护。

技术领域

本实用新型涉及电化学测试装置技术领域，特别是指一种用于同步辐射GIXAS的原位电化学测试装置。

背景技术

金属是最常见工程材料，金属腐蚀的倾向和发展取决于金属表面的电极过程热力学和动力学。在苛刻的服役条件下，受到自身应用和复杂环境的干扰，金属表面电极过程发生变化，导致钝化膜的生长和稳定性会发生变化，甚至发生破坏击穿，使金属基体暴露，进一步诱发点蚀、磨损腐蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀和腐蚀疲劳等材料失效。所以，原位电极过程的研究有助于深入理解钝化膜生长和稳定化的机制，在学术上进一步完善了金属钝化基础理论，在工程上对材料的腐蚀和防护具有重要的实践意义。

金属材料表面电极过程研究的常规方法为电化学测试方法。耐蚀性与钝化膜半导体性质有关，Mott-Schottky是研究电极电位与电子性能关联性的常用方法。EIS可以估算钝化膜的厚度。但是，动电位极化曲线、EIS、计时电流、Mott-Schottky等二次信号的监测，无法获得电极过程的真实信息，已经远远无法满足钝化机制探索的需求。另外，表面分析技术常用来表征钝化膜的厚度和成分，如XPS、SIMS、AES、SEM、TEM、GD-OES等。但是，这些技术需要真空环境，无法实现原位电化学测试。此外，研究电极过程机制不仅需要钝化膜详细的成分、结构和表面形貌信息，更需要电极反应的原位动力学过程信息。因为再钝化初期超快(～ms)，钝化膜超薄(～nm)、复杂的固液界面组成成分和化学态、以及非晶或微晶的结构，所以，常规手段无法实现原位电化学测试。因此，非常有必要引入不同于传统的表征手段，对电极过程进行深入而细致的研究。基于同步加速器的同步辐射测试技术几乎是目前唯一可实现实时原位电化学测试的试验方法。